丹參素在妊娠期高血壓疾病中的作用機制研究進展

黃飛躍，李 陽，吳富菊

（吉林大學第二醫院婦產科，長春 130041）

丹參（Salvia miltiorrhiza Bge），又名赤參，其根莖可以入藥，始載于《神農本草經》，是一種具有多種療效的中國古草藥。而丹參素作為其中一種發揮藥理作用的主要活性成分，由于其水溶性較穩定，進入體內后能夠更容易被人體吸收，因此在各種疾病的治療中均被廣泛研究[1]。尤其是在心血管系統疾病方面，已有許多實驗證實，丹參素可以通過抗炎、抗氧化、抗血小板聚集、抑制自噬、改善微循環等途徑改善心血管系統疾病[2-4]。由于妊娠期高血壓疾病（Pregnancy induced hypertension，PIH）與心血管系統疾病的發病機制具有相似性，但否能夠在妊娠期高血壓疾病中發揮同樣的作用，陸續引起了相關學者的關注。丹參常以湯劑入藥，在婦產科疾病中生血止血、安胎墮胎、調經撫脈本就廣有應用[5]，近年來更是發現丹參素在預防和治療妊娠期高血壓疾病的臨床研究中均得到了較好的療效[5]，但仍缺乏更多的實驗證據深入探究其本質。本文就丹參素在PIH 發生發展過程中可能的作用機制作一綜述，以期為丹參素在PIH 的研究中提供新的思路。

1 作用機制

1.1 抗氧化應激作用

氧化應激是氧化物和抗氧化物質生成不平衡，而導致的DNA、蛋白質和脂質等細胞成分的破壞，在PIH 的發病機制中，氧化應激占據了重要地位[6]。在正常妊娠中即存在氧化應激現象，胎盤處在低氧狀態，產生大量的活性氧（reactive oxygen species，ROS），同時產生抗氧化物質。當ROS 等過氧化物不及時清除，會損傷細胞磷脂層，引起膜脂過氧化，產物MDA 的積累會導致膜功能障礙和膜結合酶失效等后果，從而損傷滋養層細胞，產生炎癥介質[7]，SOD 和MDA 的產生反映了清除ROS 和防止脂質過氧化的能力[8]。丹參素及其衍生物能夠劑量依賴性地調節氧化應激，降低ROS 含量，下調NOX2、NOX4 的表達，下調MDA 濃度，升高抗氧化蛋白HO-1、SOD、CAT、GPX 的表達[7-9]。CAT 和SOD催化ROS 失活，是細胞抵抗氧化應激的第一道防線。GSH 釋放的GPX 可以將過氧化的H2O2 還原為O-和H2O-，均是抗氧化應激的重要步驟[7]。SUN等[10]的研究表明丹參素能夠通Sirt1/FoxO1/Rab7 途徑，下調ROS 水平，使SOD、GSH-PX 水平升高。FoxO1 作為大轉錄因子家族的一員，具有抗氧化應激和DNA 損傷修復的作用，主要受Sirt1 調控；Rab7 主要參與溶酶體的形成和運輸，在體內具有清除異物的功能。丹參素能夠上調Sirt1，下調FoxO1和Rab7，從而下調ROS，起到抗氧化應激，防止細胞損傷的作用。

Nrf2/HO-1 和P13K/Akt 通路是被充分證實的參與抗氧化應激的通路，丹參素可能通過這兩條途徑下調對ROS 的表達[11]。在此前提之下，也有學者做出了更深入的研究。Keap1-Nrf2 是重要的內源性抗氧化應激通路，Nrf2 是keap1 的結合蛋白，NQO1 是下游蛋白。丹參素可以劑量依賴性使Keap1 表達量下調，Nrf2、HO-1、NQO1 表達分別上調，HO-1、NQO1 作為Nrf2 的下游因子，是對抗細胞內外氧化應激的重要細胞內氧化劑。丹參素通過keap1-Nrf2/NQO1 通路發揮抗氧化應激保護心肌細胞的重要作用[7]。ZHANG 等[12]的研究也表明丹參素衍生物能夠劑量依賴性地提高PGC-1α、Nrf2、Tfam 和HO-1 的表達，促進Nrf2 在細胞核內的積累，從而降低細胞中自由基·OH、·O2-、ONOO-的水平，證明了丹參素衍生物抗氧化應激的機制可能是通過PGC-1α/Nrf2/HO-1 途徑實現的。HU 等[13]的研究結果表示丹參素能夠通過Akt/Nrf2/HO-1 途徑來達到抗氧化應激的作用。丹參素能夠抑制ROS、MDA的表達水平，增加HO-1 的表達、Akt 的磷酸化和核因子紅細胞2 相關因子2 （Nrf2）的易位，并且Akt抑制劑能夠部分抑制Nrf2 和HO-1 的表達，間接證明了，丹參素可以通過Akt/Nrf2/HO-1 途徑來達到抗氧化應激的作用。

1.2 抗炎作用

在正常妊娠生理中，常伴隨輕度的全身性炎癥反應[6]。而當HIP 婦女妊娠時，胎盤缺氧導致滋養層細胞侵襲受損，從而影響胎盤絨毛血管生成，氧化應激擴大胎盤細胞的壞死和凋亡，受損的胎盤血管內皮細胞從而釋放一些炎癥因子，引起全身炎癥反應，因此往往氧化應激、凋亡、炎癥與疾病的進展有著密不可分的關系[14]。ROS 的大量積累可以進一步激活NF-kB 通路，釋放TNF-α、IL-6 等促炎因子，引發一系列的炎癥反應[7]，而丹參素可降低血清及細胞中TNF-α、IL-6 等促炎因子的釋放[15]，可能是通過ROS 途徑，或者是通過NF-KB 途徑。IKKβ 介導的典型核因子-κB （NF-κB）信號通路的激活在調節炎癥過程中起著至關重要的作用，ZENG 等[16]的實驗證明，丹參素表現出對IKKβ 的高親和力，能夠靶向IKKβ，抑制NF-kB 炎癥通路，從而降低LDH 含量及TNF-α、IL-1β、IL-6 水平，從而達到抗炎的作用。另有研究證明丹參素通過抑制CXCR1-NFkB-COX2/ICAM-1/VCAM-1 途徑來達到抗炎的作用[17]。ICAM-1 和VCAM-1 不僅在血管生成中發揮重要作用，并且與白細胞浸潤密切相關，COX-2 是受NF-kB 調控的一種炎癥因子，它促進炎癥細胞因子的釋放。丹參素在分子對接中表現出了對CXCR1的高親和性，并通過一系列的聯級反應，能顯著降低細胞中IL-1β、IL-6、TNF-α 的表達[17]。

除了經典的炎癥通路之外，還有學者嘗試證明，丹參素是否可以通過其他途徑來發揮其抗炎的作用。WANG 等[18]的實驗研究中，丹參素衍生物可能通過PAF/PAFR 途徑達到抗炎、抗凋亡、保護心肌細胞的作用。血小板活化因子（PAF）是一種有效的炎癥介質，通過單個PAFR 發揮作用，在該實驗中，丹參素衍生物能夠降低PAF/PAFR 比值，從而下調IL-1β、TNF-α 水平，達到抗炎的目的。YE 等[19]的實驗中，丹參素能劑量依賴降低巨噬細胞中IL-6、IL-12 在mRNA 和蛋白上的表達，能抑制Pam 誘導的p65 磷酸化，但對MAPK 相關通路（p38、JNK、ERK1/2）無影響。Pam 是一種TLR2 受體激活劑，TLR2 激活后，可導致接頭蛋白MyD88 的募集，激活腫瘤壞死因子受體相關因子6（TRAF6），并激活NF-kB 和MAPK 兩條途徑。該實驗說明丹參素能夠通過抑制NF-kB 途徑，減輕TLR2 誘導的巨噬細胞炎癥反應。李長健等[4]通過網絡藥理學和分子對接預測出PTGS2、ACHE 可能是丹參素直接的作用核心靶點，而PTGS2 作為重要的炎性介質，ACHE作為炎癥初級階段的標志物，它們的表達均與炎癥反應密切相關。但其的研究僅僅是通過網絡數據的分析，理論和實踐是否相一致還有待后續實驗的證明。

1.3 抗凋亡作用

細胞凋亡，即程序化細胞死亡，是多細胞有機體為調控機體發育、維護內環境穩定由基因控制的細胞主動死亡過程，細胞凋亡過快或不足都會導致疾病的發生。在HIP 中，各種原因導致的滋養層細胞凋亡的失衡也是導致其發病的主要機制之一。由于缺氧、氧化應激損傷、炎癥反應等各種途徑都可引起細胞凋亡，在心血管系統疾病中多項實驗研究中，丹參素及其衍生物能夠通過各種通路抑制細胞凋亡蛋白bax、Caspase3、PARP 表達，上調抗凋亡蛋白bcl-2 表達，從而達到抑制細胞凋亡，保護細胞的作用[7，9，20]。Caspase3 屬于caspase 家族，是凋亡反應的關鍵效應因子，負責caspase 家族導致細胞凋亡的最后一步；線粒體膜是Bax 和Bcl-2 的主要作用靶點，Bax 阻止膜通透性改變，Bcl-2 促進線粒體膜通透性和細胞色素釋放。它們在維持線粒體膜通透性方面相互拮抗，這是導致下游caspase 活化和水解的兩個關鍵因素，引發凋亡級聯反應[7]。因此，這三個因子常被用作檢測細胞凋亡的標志物。

在凋亡的諸多通路中，mTOR 和P53 通路是比較經典的凋亡相關通路。YANG 等[20]通過醛固酮誘導心肌細胞損傷，發現丹參素可通過干擾P53 通路，濃度依賴性地起到下調Caspase-3、Bax 表達，上調Bcl-2 水平，從而達到保護心肌細胞的作用。丹參素通過激活mTOR 信號通路抑制心肌自噬和細胞凋亡[21-22]。丹參素衍生物能通過mTOR/β-TrcP/ GSK3β（Ser9）/ Nrf2 途徑，抑制細胞凋亡蛋白bax、Caspase3、PARP 表達，上調抗凋亡蛋白bcl-2 表達，從而達到抗心肌細胞凋亡的作用[9]。此外，丹參素可以通過抑制內皮細胞內p38 以及JNK 信號通路抑制內皮細胞的凋亡[23]。

崔曉磊等[24]的實驗研究發現，丹參素能誘導人臍靜脈內皮細胞MicroRNA-199-5p 的表達，從而抑制介導了線粒體裂變和凋亡功能的AKAP1 的激活，進而抑制下游線粒體分裂信號蛋白p-Drp1 以及凋亡p-ERK1/2 信號表達，最終對細胞起到保護作用。該實驗證明丹參素能夠通過MicroRNA-199-5p/AKAP1/ p-Drp1/ p-ERK1/2 途徑來達到抗凋亡，保護血管內皮的作用。MENG 等[25]通過對大鼠心肌細胞的實驗，發現p-JNK、NF-kB、TRPC6 蛋白對丹參素呈劑量依賴性表達下降，丹參素通過抑制JNK 的磷酸化，減少p-JNK 的產生，抑制NF-κB 向細胞核的易位，降低TRPC6 的蛋白表達，以及減少Ca2+內流和減少細胞凋亡，證明丹參素通過p-JNK/NF-κB/TRPC6 通路減輕鈣超載，從而減輕大鼠心肌細胞的凋亡。Sirt1/FoxO1/Rab7 信號在防止細胞損傷和凋亡中起著非常重要的作用，丹參素能激活這條通路，減少ROS 的產生，增加Bcl-2 的表達，下調Bax 的表達，從而達到抗凋亡的作用[10]。

P13K/Akt 和Nrf2/HO-1 是典型的氧化應激通路，但同樣能在抗細胞凋亡中起到至關重要的作用。XU 等[8]的實驗中抑制該通路后其對細胞凋亡的保護作用被減弱，側面證明了丹參素能夠通過上調P13K/Akt 通路的活性，降低凋亡相關因子Bax 和Caspase-3 的表達，上調抗凋亡因子Bcl-2 的表達，發揮抗細胞凋亡的作用。LI 等[11]發現丹參素能降低ISO 誘導的細胞凋亡，Bcl-2 顯著上調，TNF-α、Fas、Caspase-8、Caspase-9、Caspase-3 活性顯著降低，對細胞有顯著的保護作用。丹參素也能通過Akt/Nrf2/HO-1信號通路調節凋亡相關蛋白，發揮抗凋亡，協同保護心臟的作用[13]。

1.4 抗缺氧作用

在HIP 發生發展過程中，胎盤單位持續的低氧狀態會導致滋養細胞向侵襲性表型分化失敗，導致螺旋動脈重塑失敗和胎盤淺著床[6]。在缺氧刺激時，低氧誘導因子1α（hypoxia-inducible factors 1α，HIF-1α）和轉化生長因子β（transforming growth factor β，TGF-β）均能表達上升，并可抑制滋養細胞分化和侵襲。TGF-β 已被廣泛報道在缺氧應答中發揮重要作用，丹參素能夠在早期缺氧時抑制TGF-β 的表達，起到對缺氧的預防作用[26]。同樣也有實驗研究證明，丹參素能顯著降低缺氧誘導的原代成纖維細胞和巨噬細胞TGF-β 的表達和分泌，并能抑制TGF-β mRNA 的轉錄[27]。smad3 作為TGF-β 下游的關鍵分子，丹參素能降低缺氧誘導的TGF-β 的表達和smad3 的磷酸化，通過TGF-β/smad3 相關途徑，抑制缺氧誘導的肺動脈平滑肌增殖，從而抑制肺動脈血管的重構[27]。HIF-1α 的快速降解及依賴其轉錄活性的穩定性調控是一個能夠對缺氧刺激做出迅速反應的高效系統，也是丹參素作用的核心靶點之一[4]。

1.5 抑制血小板聚集、抗血栓形成作用

正常妊娠的孕婦處于生理性的高凝狀態，以降低母體分娩時的出血風險。而HIP 患者可達到病理性得高凝狀態，嚴重時出現彌漫性血管內凝血，而胎盤內微血栓的形成也是其主要的發病機制之一[6]。SIRIT1 與血小板活化有關，DC-SIGN 是一種在血小板中表達的表面分子，是mtDNA 的下游信號，在血小板進一步活化中作為重要受體發揮作用。丹參素可上調SIRT1 蛋白的表達，抑制ROS 的積聚，下調DC-SIGN 蛋白的表達，通過SIRT1/ROS/mtDNA/DC-SIGN 途徑抑制血小板線粒體DNA 的釋放，通過調節線粒體功能發揮抑制血小板活化，預防血栓形成的作用，并且不增加出血的風險[28-29]。在一項成年男性的臨床用藥研究中發現，阿司匹林和丹參-葛根合劑聯用能顯著增強阿司匹林的抗凝血功能[30]。血栓素B2（TXB2）是血栓素A2（TXA2）的失活產物，其前體TXA2 參與損傷時血小板的活化和聚集。與單獨給藥丹參-葛根合劑相比，阿司匹林能顯著抑制TXB2的形成。阿司匹林與丹參-葛根合劑合用時，阿司匹林對TXB2 形成的抑制作用顯著增強。目前，阿司匹林已被廣泛應用于子癇前期的預防性治療，但是對于較重的患者其療效仍有待觀察，那么一種增加其療效且對母嬰沒有影響的藥物，更是值得學者們的關注。

1.6 舒張血管、保護血管內皮作用

內皮細胞功能紊亂是導致HIP 患者出現高血壓和其他臨床癥狀的重要原因[6]。丹參素無論在體內還是體外均能擴張血管，降低血壓，改善心功能，改善血液流變學[31]。在一項人臍靜脈內皮細胞的研究中[32]，丹參素鈉能夠改善血管緊張素II 誘導的擴血管物質NO 分泌的減少和縮血管物質ET-1 分泌得增加，并且促進eNOS 的磷酸化，抑制黏附分子VCAM-1、ICAM-1 以及核轉錄因子p-p65 的磷酸化，說明丹參素鈉能改善內皮舒張功能障礙，抑制單核-內皮黏附活動，并通過AMPK 途徑發揮血管內皮的保護作用的。而在另一項大鼠離體和狗的體內實驗中卻得出了相反的結論[33]，丹參素衍生物對血管的舒張作用與內皮無關，并不通過調節NO 來起到舒張血管的作用，主要歸因于其抑制細胞外Ca2+內流和細胞內Ca2+釋放。這兩個實驗完全相反的結論，可能與不同的實驗取材，以及模擬的不同生理條件有關聯。

1.7 促進血管生成作用

血管是輸送胎兒生長發育所必須的營養物質及運走代謝產物的重要管道，胎盤中新生血管的數量對胎兒的發育及妊娠的成功至關重要。研究發現HIP 患者處于抗血管生成狀態，表現為抑制血管生成，損傷內皮的物質sFlt-1 和sEng 升高，大量結合促血管生成物質VEGF，從而導致血管生成處于抑制狀態[6]。VEGFA 作為丹參素可能的作用核心靶點，能夠調節血管的生成平衡[4]。CUI 等[34]在不同的細胞中研究了丹參素及其衍生物對血管生成的作用。在斑馬魚胚胎中，丹參素衍生物通過上調VEGFR1和VEGFR2 的表達觸發斑馬魚的血管生成，表現出顯著的血管恢復效果。在體內和體外實驗中，丹參素衍生物均增加VEGF 的分泌，表現出良好的促血管生成作用。在大鼠心肌梗死后血管生成的研究中[35]，丹參素通過SDF-1α/CXCR4 途徑，讓內皮祖細胞分化成新生血管，來抵消心梗的損傷。SDF-1α是CXC 趨化因子亞家族的成員，通過其特異性受體CXCR4 發揮多效生物學作用。越來越多的證據表明，SDF-1α 在干細胞/祖細胞歸巢、趨化性、著床和保留中起著關鍵作用。

2 在HIP 中的研究進展

早在多年前，丹參就已經應用于妊娠相關疾病的治療。中藥丹參能破宿血、生新血、安生胎、落死胎、止崩中帶下，為調經脈之神品，其提取物丹參素具有降低血壓、軟化血管、改善血液黏度等藥理作用。近年來，隨著其在心血管系統疾病中的研究越來越多，它在HIP 中的防治作用也引起了廣大學者的興趣，多項研究發現，丹參對PIH 有較好的治療效果[5]。雖然HIP 與心血管系統疾病的發病機制在氧化應激、炎癥、凋亡、缺氧、血栓形成、內皮損傷等方面有其相似性，但因其特殊的病理生理過程，如胎兒胎盤單位的形成、滋養層細胞的侵襲、胎兒生長發育等方面，仍是個值得探索的未知領域[36]。劉莎莎等[5]在大鼠中的研究結果發現，丹參素能抑制胎盤組織中sFlt-1 的表達，上調PLGF和eNOs 的表達，從而增加血清中NO 的合成，改善PIH 血管受損，從而控制血壓，降低尿蛋白，改善不良妊娠結局。但是其具體的分子機制及作用靶點仍需進一步的研究。雖然早在10 年前就已經有學者通過細胞實驗初步證實了丹參地黃湯能夠通過TNF-α/eNOS/NO 途徑，上調eNOS 蛋白表達及NO的合成量，起到改善局部血管功能的作用，從而恢復胎盤的灌流，改善子癇前期的病理狀態，但由于中藥湯劑所含成分復雜，其有效的物質成分及作用機制仍不明確[37]。因丹參常以湯劑入藥，作為其水溶性成分的丹參素可能更利于人體的吸收，從而占據更重要的治療地位。丹參素能夠改善胎盤局部止血功能異常，減少胎盤纖維蛋白沉積和微血栓的形成，從而改善胎盤血流灌注，從而恢復胎盤功能，恢復對仔鼠的氧和營養的供給。沈楊等[38]通過小鼠實驗模擬重度子癇前期FGR 的發生，發現應用丹參素能顯著恢復胎盤的營養供給，明顯降低死胎率，高劑量的丹參素能夠明顯改善仔鼠FGR 的癥狀，且對仔鼠腦部和神經發育有明顯的保護作用。

3 總結及展望

大量研究證實，丹參素是一種藥理活性廣泛、療效顯著、毒副作用小的化學成分。其能通過抗氧化應激、抗炎、抗凋亡、抗缺氧、抗凝血、保護血管內皮、促進血管生成等多種途徑在HIP 的防治中發揮意想不到的療效，且對胎兒相對安全，起到恢復營養供應的作用。目前，其在HIP 疾病中的研究并不多，且在HIP 中的作用機制及分子靶點也缺乏更深入的研究，是一個有待學者們大展身手的未知領域，以期能為攻克HIP 提供新的思路和途徑。